學習小記--一些奇奇怪怪,老師含糊其辭の問題之【傳球問題探究】
2023-04-30 21:07 作者:bili_47089545075 | 我要投稿
問題引入:甲,乙,丙三人相互傳球.從甲開始傳,5次傳遞后回到甲有幾種傳遞方式.
除了傳統(tǒng)的類似于樹狀圖的列法以外,我們還可以將每一輪可傳人數以及傳遞方式分別列起來.如

如加以延伸得

其中可以分為兩部分,其為中軸與兩側,兩側均相等,為左右對稱.其中中軸即為傳回自身,而兩側即為傳給他人.每項均等于除自己以外的前一項的和,即為

且觀察發(fā)現中項和側項以周期性差值為1,-1.則將中項與側項分別看成兩個數列am和bm.由于可知

可分別求出am和bm的通項.以第一層為0次傳球,a0=0,b0=0,bm=am+(-1)∧m.
1.以am推出am與bm的通項
由于可知a0=0,a1=0,a2=(n-1),a3=(n-1)(n-1-1)……得am=(n-1)(a(m-1)+(-1)∧m) .(m≥2).求通項得
am/(n-1)∧(m+1)=a(m-1)/(n-1)∧m+(1/(1-n))∧m=1/(1-n)n-(n-1)/n×(1/(1-n)∧(m+1)
即am=(n-1)/n×[(n-1)^(m-1)-(-1)^(m-1)]
bm=1/n[(n-1)^m-(-1)^m]
2.以bm推出bm和am的通項
由于bm=(n-2)b(m-1)+(n-1)b(m-2)
其特征根方程為x2=(n-2)x+(n-1)
Δ=n2,x=(n-2±n)/2,x1=n-1,x2=-1.
則bm=α1(n-1)∧m+α2(-1)∧m
帶入b1=1,b2=n-2
解得α1=1/n,α2=-1/n
如n=4,m=9,則a9=3/4(3∧8-1)=4920,bm=1/4(3∧9+1)=4921
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